天體物理學(xué)家用望遠(yuǎn)鏡、超級計(jì)算機(jī)和軟件工程師聯(lián)合起來尋找來自早期宇宙的信號。來自國際射電天文學(xué)研究中心、帕西超級計(jì)算中心和DownUnder Geosolutions(DUG)的團(tuán)隊(duì)，使用了五年來從Murchison Widefield Array(MWA)射電望遠(yuǎn)鏡收集的數(shù)百小時觀測數(shù)據(jù)。

科廷大學(xué)ICRAR節(jié)點(diǎn)和ARC全天天體物理卓越中心3-D(ASTRO 3-D)的副教授凱瑟琳·特羅特說：我們正在尋找大約130億年前，宇宙大爆炸后形成的第一批恒星和星系。

正在尋找的信號，已經(jīng)在浩瀚且不斷膨脹的宇宙中傳播了數(shù)十億年，而且非常微弱。經(jīng)過長途旅行后，它們以低頻無線電波的形式穿過地球，很容易被我們?nèi)祟惏l(fā)出的無線電噪音和宇宙其他地方的無線電嗡嗡聲淹沒。位于西澳大利亞內(nèi)陸的CSIRO的Murchison射電天文天文臺，MWA是位于世界上無線電最安靜的位置之一。

它是未來十年將在澳大利亞和南非建造耗資A2+億平方公里陣列射電望遠(yuǎn)鏡的前身。通過與MWA一起研究早期宇宙，天文學(xué)家可以更好地理解它是如何演變成我們今天看到的宇宙的，為幾年后上線的平方公里陣列(SKA)提供了一條清晰道路。

該項(xiàng)目涉及200兆兆字節(jié)的龐大數(shù)據(jù)，這大致相當(dāng)于“權(quán)力的游戲”全部73集的下載量為1800次。這些數(shù)據(jù)從望遠(yuǎn)鏡傳到珀斯的Pawsey超級計(jì)算中心，該中心是澳大利亞一級國家高性能計(jì)算設(shè)施之一。

在那里它們被精心存儲和處理，以提取團(tuán)隊(duì)正在搜索的信號。Pawsey主任Mark Stickells說：這是將西澳定位為重要研究中心偉大科學(xué)合作的又一個例子。射電天文學(xué)是由Pawsey支持的一個關(guān)鍵研究領(lǐng)域，這一行業(yè)合作加強(qiáng)并加速了利用世界級基礎(chǔ)設(shè)施和當(dāng)?shù)貙I(yè)知識開展的科學(xué)影響。Pawsey超級計(jì)算中心是MWA實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，在支持澳大利亞在西澳建造SKA的努力中發(fā)揮著重要作用。

在從望遠(yuǎn)鏡發(fā)送到Pawsey的700個小時觀測中，有450個小時被選為進(jìn)一步處理。數(shù)據(jù)被傳輸?shù)酱鞲裎挥谖麋晁沟某売?jì)算機(jī)，軟件工程團(tuán)隊(duì)在那里優(yōu)化了處理算法，并以創(chuàng)紀(jì)錄的時間交付了處理后的數(shù)據(jù)。

DUG是一家科技公司，在石油和天然氣勘探領(lǐng)域的軟件開發(fā)和大數(shù)據(jù)處理方面有著深厚根基。從在Subiaco的一個棚子里卑微起家，它現(xiàn)在擁有并運(yùn)營著世界上一些最大的計(jì)算系統(tǒng)，并通過其DUG McCloud產(chǎn)品提供高性能計(jì)算即服務(wù)(HPCaaS)。

WA公司在珀斯運(yùn)行一臺10PFlop的超級計(jì)算機(jī)，在世界各地多個地點(diǎn)的總計(jì)算能力為30Pflp。DUG創(chuàng)始人兼常務(wù)董事馬特·拉蒙特說：我們很榮幸能參與這個非常有趣的項(xiàng)目。

DIG主要由物理學(xué)家和數(shù)學(xué)家組成，他們專注于在高性能計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上開發(fā)算法和處理數(shù)據(jù)。過去15年來，我們一直在為石油和天然氣行業(yè)解決大數(shù)據(jù)問題，現(xiàn)在我們正在擴(kuò)大范圍，與尋找負(fù)擔(dān)得起的超級計(jì)算解決方案和支持的新用戶合作，以使他們的代碼快速啟動和運(yùn)行。

ICRAR副主任Steven Tingay教授說：合作努力確實(shí)突出了西澳的一些關(guān)鍵優(yōu)勢。一端是一個創(chuàng)新的望遠(yuǎn)鏡，過去六年一直在中西部運(yùn)行，另一端是澳大利亞對其高性能計(jì)算網(wǎng)絡(luò)的投資。

在此期間，有一些在天體物理學(xué)和超級計(jì)算領(lǐng)域最聰明的人才與世界領(lǐng)先的軟件和計(jì)算公司DUG合作。所有這一切都是在西澳大利亞州成長起來的事實(shí)證明，可以最大限度地利用學(xué)術(shù)界（如天文學(xué)）和工業(yè)界的創(chuàng)新，為推動西澳的經(jīng)濟(jì)未來做出自己的貢獻(xiàn)。

博科園｜研究/來自：國際射電天文學(xué)研究中心

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